Въглеродните влакна претърпяват високо{0}}температурна карбонизация (над 1000 градуса) в среда от инертен газ по време на производството. Този процес включва освобождаване на не-въглеродни елементи (като кислород и азот) и пренареждане на въглеродни атоми, което води до неподредена структура на графит. Повърхността става относително гладка, без активни функционални групи, като по този начин показва инертност и ниска реактивност. Като подсилващо влакно в композитни материали, слабата адхезия между въглеродните влакна и полимера, заедно със слабото междинно свързване, води до ниска интерламинарна якост на срязване в -подсилените с влакна полимерни матрични композити, което засяга техните приложения. Подобряването на повърхността на влакната или свойствата на границата между въглеродните влакна и полимера е от решаващо значение за получаването на високо-композити с полимерна матрица, подсилени с въглеродни влакна-.
Въглеродните влакна обикновено се подлагат на повърхностна обработка (като анодиране) и оразмеряване, преди да напуснат фабриката. Някои изследователи третират допълнително повърхността на въглеродните влакна, за да увеличат грапавостта на повърхността и полярните групи, като по този начин подобряват афинитета си с полимера. Понастоящем методите за повърхностна модификация на въглеродни влакна включват главно окислителна обработка, обработка с повърхностно покритие, плазмена обработка, обработка с повърхностно присаждане, обработка с гама-лъчи и ултразвукова обработка.
